Изучение механических характеристик грунтов входит в перечень услуг, оказываемых специалистами компании ООО «ГеоЭкоСтройАнализ». В комплексе проводимых нами исследований грунтов есть и испытание на усадку и набухание.
Набухающие грунты широко распространены. Например, к ним относятся хлопковые почвы. Одной из характерных особенностей набухающих грунтов является тот фактор, что при замачивании резко снижается их несущая способность.
Для набухающих глинистых грунтов характерны следующие параметры:
давление набухания Psω;
влажность набухания ωsω;
относительное набухание при заданном давлении εsω;
относительная усадка при высыхании εsh.
Определение данных характеристик производится в лабораторных условиях в соответствии с ГОСТ 24143-80.
Давление набухания Psω грунта – это величина минимального давления, при которой не происходит набухания грунта.
Развитие давления набухания происходит в глинистом грунте в качестве реакции на внешнюю нагрузку, которую передает на грунт сооружение или выщелачивающая толща грунта. Величина давления может достигать 0,8 МПа. Она возникает в основании гидротехнической конструкции после того, как в ней пускают воду. Из-за этого явления происходит деформация данных конструкций, так как на разных участках неравномерно поднимается фундамент.
Влажностью набухания ωsω называют влажность, полученную после того, как завершается набухание образца, обжатого при помощи заданного давления. Во время опыта возможность бокового расширения образца отсутствует. Чем выше плотность грунта, тем меньше влажность набухания.
При проведении испытаний определяют показатели изменения объема глинистых грунтов в процессе высыхания (усадка) или в процессе водонасыщения (набухание). Явление набухания или усадки связаны с увеличением объема глинистых грунтов при их увлажнении, и уменьшением объема – при их высыхании.
Набухание происходит из-за того, что утолщаются водные оболочки глинистых частиц в составе грунта, поглощается вода кристаллическими решетками монтмориллонитовых частиц или происходят другие явления. Эти факторы приводят к уменьшению прочности структурных связей. Существует связь между набуханием глинистых грунтов и степенью дисперсности глинистых частиц, составом глинистых минералов, обменными основаниями и другими факторами. Величина набухания возрастает при увеличении содержания в грунте частиц, размер которых меньше 0,005 миллиметра.
Величина набухания возрастает и в том случае, если в качестве глинистых минералов в составе грунта находятся не гидрослюды или каолинит, а монтмориллонит. При неограниченном проникновении воды в структуру набухающего грунта, происходит усиленное ослабевание структурных связей между частицами, что приводит к распадению или размоканию грунта. Размокание считают конечной стадией набухания, при которой происходит потеря грунтом прочности.
Набухающими называют ту разновидность глинистых грунтов, при которой происходит развитие давления набухания, достигающего 10кг/кВ.см. и даже более. Это происходит в том случае, если отсутствуют условия, при которых объем грунтов способен свободно увеличиваться. Такие условия возникают при работе с горными выработками, тоннелями, другими подземными сооружениями, где плохая изученность грунтов может привести к трудно ликвидируемым авариям.
Компания ООО «ГеоЭкоСтройАнализ» проводит изучение набухания грунтов с использованием самого современного лабораторного оборудования, поэтому гарантирует качество и оперативность проведения любых испытаний. Специалисты нашей компании дают консультации по всем вопросам, касающимся исследованию образцов.
